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物理 高校生

(5)解説で「⑤式において、θ=135°にもかかわらずΔλ≒0となるのは〜」とあるのですが、なんでΔλが0に近づくとX線強度が跳ね上がるのですか? (出典:難問題の系統とその解き方)

(i) 電圧 くなり ・飛び のよう たの) 傾きこん Wo h ら, 例題 コンプトン効果 電子の質量をm, プランク定数をん, 光速をcとして、以下の設問 に答えよ。なお, (1), (2) 以外は解法も簡潔に記すこと。 [A] 1923年, コンプトンは波長入のX線を金属薄膜に照射し、散乱さ れたX線の強度の角度分布を測定した。その結果の一部を模式的 に示したのが図1であり,X線が散乱されてもとの波長より長く なっている成分のあることが観測されている。 コンプトンはこの現象を,X線を粒子と考え、この粒子すなわ 光子と静止している電子との衝突と考えて解明した。 図1(a) X線強度 (X線の散乱角80°) 入 X線波長 図 1 (b) X線強度 (X線の散乱角0=135°) M 入。 入 X線波長 図2 入射光子 (19) O- 散乱光子 (1) O 反跳電子 (0) (1) 光子のエネルギーEと運動量P を,h, c, およびX線の波長入のう ち必要なものを用いて, それぞれ表せ。 (1-cos 0) を導け。 ただし、 (2) 散乱前後の光子の波長をそれぞれ入, 入] とし, 反跳電子の速さをか とし,入射方向に対するそれぞれの散乱角を,図2のように0.④と する。このとき,入射方向とそれに垂直な方向の運動量保存則を それぞれ記し,さらに、エネルギー保存則を記せ。 h (3) 41 (=A₁-A)=- 4 « 1 として、 do mc 近似を用いること。 (4) 反跳電子の運動エネルギーの最大値T maxをm,hcおよびふを用 いて表せ。 (50=135°の図1(b) では, 波長入。 付近にもピークが見られる。波長の ピークが光子と金属中の電子との散乱によるのなら、山のピーク は光子と何との散乱と考えられるか。 理由も述べよ。 [B] 一方、電子の波動性については, 1924年ド・ブロイが予想し, 1927年デヴィッスンとジャーマーが検証した。 彼らは格子間隔dの 2-1 原子の構造 263

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物理 高校生

⑶についてです。 解答の部分で冒頭に書いてあるv x=v 0=9.8m/s は、等速直線運動であるからv x=v0t ではないのですか?? 等速直線運動の捉えかた間違ってますか? この問いに答えにくい場合はこの問題の解説andコツ、ポイントなど返信していただけたら幸いです!

18 第1編■ 運動とエネルギー 基本例題 8 ◆ 水平投射 地上14.7mの高さから小球を水平方向に初速度 9.8m/s で投げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1) 小球が地面に当たるまでの時間 t [s] を求めよ。 ( 2 ) 地面に当たるまでに水平方向に飛んだ距離x [m] を求めよ。 (3) 小球が地面に当たるときの速度の大きさ V[m/s] と, 地面 となす角0を求めよ。 t=√3≒1.7s (2) x 方向について 31,32,33 解説動画 x=vot=9.8√3 =9.8×1.73≒17m 基本例題 9 斜方投射 指針 投げた点から水平 (x) 方向に等速直線運動, 鉛直下 (y) 向きに自由落下をする。自 解答 (1) y方向について (3) ひx=vo=9.8m/s 0 vo=9.8m/s 「y=1/2gt2」より 14.7=112×9.8×t2 14.7m vy=gt=9.8√3m/s 図のように, vx, Uy, V 14.7m からなる三角形は 1:2:√3の直角三角形 なので V=vxx2≒20m/s 0=60° 9.8m/s y 回 34,35,36,37 解説動画 上向きに、初速度20m/sで小球を投げ上げた。 20 X リー Vx = Vo ロロ Ve=60° V 2 し 月

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